【正文】 中參數(shù)供選用時參考。目前市場上低壓通用變頻器品牌很多，包括歐、美、日及國產(chǎn)的共約 5O 多種。例如在高壓變頻器的控制應(yīng)用中，就成功的采用了時間分段控制和相位平移控制兩種策略，以實(shí)現(xiàn)一定條件下的電壓最優(yōu)波形。即使在開環(huán)的狀態(tài)下，也能輸出 100%的額定轉(zhuǎn)矩，對于多拖動具有負(fù)荷平衡功能。目前在變頻器中實(shí)際應(yīng)用的矢量控制方式主要有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式和無速度傳感器的矢量控制方式兩種。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間，又可以形成各種PWM 波，達(dá)到各種不同的控制目的。這種控制方式，在控制系統(tǒng)中需要安裝速度傳感器，有時還加有電流反饋，對頻率和電流進(jìn)行控制，因此，這是一種閉環(huán)控制方式，可以使變頻器具有良好的穩(wěn)定性，并對急速的加減速和負(fù)載變動有良好的響應(yīng)特性。 V/f 控制變頻器結(jié)構(gòu)非常簡單，但是這種變頻器采用開環(huán)控制方式，不能達(dá)到較高的控制性能，而且，在低頻時，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，以 改變低頻轉(zhuǎn)矩特性。 變頻器的控制方式 在交流變頻器中使用的非智能控制方式有 V/f 協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時還需要一個進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的 CPU 以及一些相應(yīng)的電路。變頻器包括控制電路、整流電路、中間直流電路及逆變電路組成。當(dāng) M2 也達(dá)到額定頻率而水壓仍不足時，重復(fù)開始運(yùn)行時的過程，水泵M2 脫離變頻器驅(qū)動，由工頻供電全速運(yùn)行，變頻器驅(qū)動水泵 M3 變頻運(yùn)行，使水壓恒定在設(shè)定值上。 加泵過程 首先由 M1 在變頻控制的情況下工作。 (2)先開后停方式。這種方式稱為循環(huán)方式，通常用于各臺水泵的容量都相等的供水系 統(tǒng)中。 PLC 接收到下限頻率到達(dá)信號，延時一定時間后，接觸器 1KM2 失電復(fù)位，水泵 M1 脫離工頻電源停止運(yùn)行。 武漢 理工大 華夏學(xué)院 《變頻器技術(shù)》課程論文 6 系統(tǒng)工作過程 減泵過程 當(dāng)用水量減少、水壓上升、變頻器輸出頻率低于下限值時，但管網(wǎng)壓力仍偏高時，則各泵將依次退出運(yùn)行，依次退出運(yùn)行的方式有兩種。變頻器可以對任何一臺水泵啟動和恒壓供水控制。 (7) 變頻器的報(bào)警處理。 (5) 通過 母管壓力變送器測得實(shí)際壓力大小，同時和壓力給定組成閉環(huán)控制。 (2) 電動機(jī)參數(shù)：型號： JDL394 功率： 75KW 武漢 理工大 華夏學(xué)院 《變頻器技術(shù)》課程論文 5 額定頻率： 50Hz 額定電壓： 380VAC； 額定轉(zhuǎn)速： 1470 r/min 額定電流： A (3) 水泵電機(jī)的起動 /停止、正轉(zhuǎn)、調(diào)速控制。 母管壓力 H≤ 時，一臺定速或變速，二臺備用。 2 變頻恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 本系統(tǒng)是以一個供水系統(tǒng)作為被控對象， PLC 與變頻器協(xié)調(diào)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速與啟動和停止。 以變頻器為核心結(jié)合 PLC 組成的控制系統(tǒng)具有高可靠性、強(qiáng)抗干擾能力、組合靈活、編程簡單、維修方便和低成本等諸多特點(diǎn)，變頻恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、防雷避雷技術(shù)、現(xiàn)代控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)與一 體。目前，大量的動能消耗在水泵、風(fēng)機(jī)負(fù)載上，城鄉(xiāng)居民用水設(shè)備所消耗的電量在這類負(fù)載中占了相當(dāng)大的比例。 變頻器 水泵 用戶管網(wǎng) 壓力 壓力變送器 給定值 + 武漢 理工大 華夏學(xué)院 《變頻器技術(shù)》課程論文 4 變頻器恒壓供水產(chǎn)生的背景和意義 泵站擔(dān)負(fù)著工農(nóng)業(yè)和生活用水的重要任務(wù)，運(yùn)行中需要大量消耗能量，提高泵站效率；降低能耗，對國民經(jīng)濟(jì)有重大意義。起動子程序?qū)嶋H上是清零子程序。 西門子系列 PLC編程采用 STEP7軟件，它是西門子 PLC的視窗軟件支持工具，提供完整的編程環(huán)境，可進(jìn)行離線編程 和在線連接和調(diào)試，并能實(shí)現(xiàn)梯形圖與語句表的相互轉(zhuǎn)換。由于變頻器內(nèi)部自帶的 PID調(diào)節(jié)器采用了優(yōu)化算法，所以使水壓的調(diào)節(jié)十分平滑，穩(wěn)定。異步電動機(jī)的變頻調(diào)速是通過改變定子供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。通常由異步電動機(jī)驅(qū)動水泵旋轉(zhuǎn)來供水，并且把電機(jī)和水泵連成一體，通過變頻器調(diào)節(jié)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變水泵的出水流量而實(shí)現(xiàn)恒壓供水的。同樣，最后調(diào)節(jié)的 結(jié)果是實(shí)際供水壓力和設(shè)定壓力相等。該頻率 使水泵機(jī)組轉(zhuǎn)速增大，從而使實(shí)際供水壓力提高，在運(yùn)行過程中該過程將被重復(fù)， 直到實(shí)際供水壓力和設(shè)定壓力相等為止。設(shè)定的供水壓力可以是一個常數(shù)，也可 以是一個時間分段函數(shù)，在每一個時段內(nèi)是一個常數(shù)。異步電動機(jī)的變頻調(diào)速是通過改變定 子供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。通 常由異步電動機(jī)驅(qū)動水泵旋轉(zhuǎn)來供水，并且把電機(jī)和水泵做成一體，通過變頻器 調(diào)節(jié)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從 而改變水泵的出水流量而實(shí)現(xiàn)恒壓供水的。圖 11 供水系統(tǒng)的基本特征 。揚(yáng)程特性曲線和管阻特性曲線的交點(diǎn)，稱為供水系統(tǒng)的工作點(diǎn)，如圖中 A 點(diǎn)。由于閥門開度的改變，實(shí)際上 是改變了在某一揚(yáng)程下，供水系統(tǒng)向用戶的供水能力。管阻特性反映了水泵的能量用來克服泵系統(tǒng)的水位及壓力差、液體在管道中流動阻力的變化規(guī)律。由于在閥門開度和水泵轉(zhuǎn)速都不變的情況下，流量的大小主要取決于用戶的用水情況，因此，揚(yáng)程特性所反映的是揚(yáng)程 H與用水流量 Q(u)間的關(guān)系。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院 《變頻器技術(shù)》課程論文 變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用 關(guān)鍵詞：變頻器、 PLC、恒壓供水 信息工程系 自動化 1073 李 華 坤 （ 09） 20200609 武漢 理工大 華夏學(xué)院 《變頻器技術(shù)》課程論文 目 錄 1 變頻器恒壓供水系統(tǒng)簡介 ...........................................................................1 變頻恒 壓供水系統(tǒng)理論分析 ................................................................1 變頻恒壓供水系統(tǒng)節(jié)能原理 .......................................................1 變頻恒壓控制理論模型 .............................................................2 恒壓供水控制系統(tǒng)構(gòu)成 ........................................................................3 變頻器恒壓供水產(chǎn)生的背景和意義 ..................................................4 2 變頻恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...............................................................................4 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 ...................................................................................4 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) .................................................................................5 系統(tǒng)工作過程 .............................................